实际混合气体状态变化对压缩机热力计算的影响

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The Influence of Condition Changes of Actual Gas Mixture on Compressor ThermodynamicCalculationZHAO Zheng-de ，SONG Yun2，ZHUO Yi(1.Shenyang Science Centmm，Shenyang 110015，China；2.Shenyang Blower Works Group Corporation，Shenyang 110869，China)Abstract：As the condition of the actual gas mixture changes，the compressibility coefficient of each constituent will change diferently，which leads to a redistribution of the volumetric percentage composition，and changes in the properties and thermodynamic parametersof the mixture.This paper analyzed the influence of these changes on thermodynamic calculation and then put forth a correction method。

Key words：actual gas；gas mixture；compressor；therm odynamic calculation对于理想气体组成的混合气体来说，当状态(p， 发生变化时，各气体容积百分比与初始状态相同。而对于实际气体为主要成分的混合气体来说，当状态发生变化时，组成该混合气体的各气体压缩性系数发生不同变化，容积百分 比将重新分配。然而，在实际混合气体压缩机的传统设计中，各级热力计算通常按照恒定的容积百分比进行。这种计算必将影响热力计算精度。实际混合气体压缩机广泛应用于石油、化工 、化肥等行业 ，有必要分析研究混合实际混合气体状态变化对压缩机热力计算的影响。

1 实际混合气体状态变化对容积百分比的影响假设混合气体由n种实际气体组成，在初始状态A (P ， )时的容积为 ，每种气体的容积百分比：ra ，ra2，，r ，压缩性系数 ：磊 ， ，， ，收稿日期 ：2012-05-06 2012年O6期(总第 236期)分容积：ra ·V ，ra2·V ，，ran· 。当该混合气体状态变化为B(p ， 时，每种气体的压缩性系数：zh ，zb2，， ，根据实际气体状态方程，计算各气体在状态B(f) ， )下的分容积实际混合气体在状态B(p ， )下总容积为Vb∑ ：( ).(墨). .∑( ) (2) a rlb，V rajJ 1 1 P J 1根据文献 [3，计算混合气体在状态B(p ， )下的容积百分比∑也 - 曲- - 死-m～ m- -- - ～ - I lIM 旨( 象1 pb(rb-). ·∑(争· ) pb j 1( · )i 1 "aj善州挫 ∑( · )J 1 Z，aj(3)显然，与状态A (P ， )时的容积百分比相比较，混合气体在状态B(p ， 时的容积百分比已经发生变化。这些变化与组成该混合气体的每种气体LA(P ， 和8(p ，死)两种状态时的压缩l生系数和初始状态 (P ， )时的容积百分比有关系。

2 实际混合气体对热力计算的影响和修正方法混合气体容积百分比变化，导致混合气体的综合物性参数和热力学参数的变化，包括压缩性系数 、等熵指数等压缩机热力计算的重要参数 。

在实际混合气体压缩机设计中，如果忽略这些变化，将直接影响压缩机热力计算的精度。下面分析受影响的参数及其修正方法 (修正后的参数值，在右上角加 表示)。

假设压缩机介质由n种实际气体组成，-级人口状态容积流量为口 (m。/min)，共m级压缩 ，转速为/7，(r/min)。各级原始设计参数为：进气压力(MPa)：P P ，，P ，，P排气压力(MPa)：P Pd2，，Pd，，pdm进气温度(K)： ， ，， ，，排气温度(K)： ， ，， ，，进气状态压缩性系数： ， ，， ，，排气状态压缩性系数： 。， ，， ，，- 级进气状态下气体容积百分比24 瓣，11' ，12，。- ， ，lj， 。。， ，In由公式 (3)修正计算得：二级进气状态下气体容积百分比/'21 ， r22 ， ， r2j ， ， r2n第i级进气状态的气体容积百分比l ， ， ， ， ， rin第m级进气状态的气体容积百分比rml ， ， ， ， ， r2.1各级综合等熵指数的变化按照以上修正计算后的各级容积百分比，计算各级混合气体进气状态的等熵绝热指数 c蔷，： -- - 1 1( )2.2 对各级容积系数的影响[ ( - ]式中 --第i级的相对余隙容积m --第 i级的膨胀过程指数2.3 对压缩机各级间压力的影响根据各级气缸直径和气缸结构形式 (单作用、双作用等)，计算各级工作容积。